(57)【要約】【課題】装置の高コスト化を招くことなく、感熱媒体を均一にむらなく加熱する。【解決手段】発熱部材１０３から放出される熱エネルギーを、熱伝導率の高いアルニウムから構成された熱容量の大きい加熱部材１０２を介して、熱可逆性を有する記録カード７０の記録面に伝導させることで、記録カード７０の記録面をむらなく均一に加熱する。これにより、記録カード７０に記録された情報を精度よく消去することが可能となる。また、発熱部材１０３として安価な発熱体を用いることが可能となる。【選択図】図４
2010284974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーが変換された熱エネルギーを用いて、感熱媒体を加熱する加熱デバイスであって、
表面が電気的絶縁体に被覆された、前記電気エネルギーを前記熱エネルギーに変換する発熱体と；
前記発熱体からの熱エネルギーを均一に伝導させる加熱部材と；を備える加熱デバイス。
【請求項２】
前記発熱体は面状発熱体であり、前記加熱部材は前記発熱体の一側の面に接触して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱デバイス。
【請求項３】
前記発熱体の一側の面の温度分布は、不均一であることを特徴とする請求項２に記載の加熱デバイス。
【請求項４】
前記発熱体の他側の面に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱部材を更に備える請求項２又は３に記載の加熱デバイス。
【請求項５】
前記蓄熱部材は、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・℃）以上で２０００Ｗ／（ｍ・℃）以下であることを特徴とする請求項４に記載の加熱デバイス。
【請求項６】
前記加熱部材と前記蓄熱部材とは、熱容量及び熱伝導率のうちのいずれかが同一であることを特徴とする請求項４又は５に記載の加熱デバイス。
【請求項７】
前記加熱部材の前記面状発熱体に接触する面の面積は、前記面状発熱体の前記一側の面の有効発熱面積の１倍以上で４倍以下であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の加熱デバイス。
【請求項８】
前記加熱部材の前記感熱媒体に対向する面には、保護層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱デバイス。
【請求項９】
熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に記録された情報を消去する消去装置であって、
前記感熱記録媒体を加熱して、前記情報を消去する請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；
前記加熱デバイスに対して前記感熱記録媒体を相対移動させるプラテンローラと；を備える消去装置。
【請求項１０】
熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に対して、情報の記録及び消去を行う情報記録消去装置であって、
前記感熱記録媒体を加熱して、前記感熱記録媒体に記録された情報の消去を行う請求項９に記載の消去装置と；
前記消去装置により情報が消去された前記感熱記録媒体に、情報の記録を行う記録装置と；を備える情報記録消去装置。
【請求項１１】
リボンの一側の面に塗布されたコート材を物体に転写する転写装置であって、
前記リボンの他側を加熱して、前記コート材を前記物体に転写する請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；
前記物体を、前記インクリボンに押圧しつつ、前記加熱デバイスに対して相対移動するプラテンローラと；を備える転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱デバイス、消去装置、情報記録消去装置、及び転写装置に係り、更に詳しくは感熱媒体を加熱する加熱デバイス、感熱記録媒体に記録された情報を消去する消去装置、感熱記録媒体に対して、情報の記録及び消去を行う情報記録消去装置、及びインクを物体に転写する転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護やリサイクルの観点から、情報の記録及び消去を繰り返し行うことが可能なリライタブルペーパーが注目されている。このリライタブルペーパーは、例えば基材にロイコ染料と酸化性物質を塗布することにより、表面に熱可逆性を有する記録層を形成したもので、適当な熱を加えることにより、記録層を相対的に発色させたり消色させたりすることが可能な記録媒体である。このリライタブルペーパーに情報の記録を行う場合には、記録媒体を加熱するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンタが必要となるが、サーマルプリンタは、構造が比較的簡単でメンテナンスが容易であることから、今後、カールソンプロセスを用いたレーザプリンタなどに代わる利用の拡大が予想されている。
【０００３】
この種のサーマルプリンタには、情報の記録に先立って、予め記録媒体に記録された情報の消去を行う消去プレートや消去ローラなどが用いられている。これらの消去プレート等では、発熱体の背面に熱容量の大きい蓄熱部材を配置することにより、記録媒体の加熱時に発熱体の消去に有効な範囲内（以下、単に有効範囲内という）の熱量を補償して、記録媒体を連続的に加熱する場合にも、発熱体の有効範囲内の温度分布を安定に維持する技術が採用されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、発熱体からの熱は熱容量の少ない保護層を介して記録媒体に伝達されるため、記録媒体に記録された情報の消去を連続的に精度よく行おうとすると、発熱体自体も発熱特性が有効範囲内で均一なものを用いる必要があり、装置の高コスト化の要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述の事情の下になされたもので、その第１の目的は、装置の高コスト化を招くことなく、精度よく感熱媒体を加熱することが可能な加熱デバイスを提供することにある。
【０００５】
また、本発明の第２の目的は、感熱記録媒体に記録された情報を、精度よく消去することが可能な消去装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の第３の目的は、感熱記録媒体に対して、情報の記録及び消去を精度よく行うことが可能な情報記録消去装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第４の目的は、インクを物体に精度よく転写することが可能な転写装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の観点からすると、電気エネルギーが変換された熱エネルギーを用いて、感熱媒体を加熱する加熱デバイスであって、表面が電気的絶縁体に被覆された、前記電気エネルギーを熱エネルギーに変換する発熱体と；前記発熱体に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを前記感熱媒体に伝導させる加熱部材と；を備える加熱デバイスである。
【０００９】
これによれば、発熱体からの熱エネルギーが加熱部材を介して感熱部材に伝導されることで、感熱媒体が加熱される。これにより、加熱部材として熱容量の大きな部材を用いることで、発熱体の形状及び温度分布にかかわらず、加熱部材の、感熱部材に接触する面における温度分布を均一にすることができ、感熱部材をむらなく加熱することができる。したがって、有効範囲の温度分布が一定となる高価な発熱体を使用することなく、精度よく感熱媒体を加熱することが可能となる。
【００１０】
本発明は第２の観点からすると、熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に記録された情報を消去する消去装置であって、前記感熱記録媒体を加熱して、前記情報を消去する請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；前記加熱デバイスに対して前記感熱記録媒体を相対移動させるプラテンローラと；を備える消去装置である。
【００１１】
これによれば、消去装置では、本発明の加熱デバイスを用いて、感熱記録媒体に記録された情報の消去が行われる。したがって、感熱記録媒体を均一に加熱することができ、感熱記録媒体に記録された情報をむらなく消去することが可能となる。
【００１２】
本発明は第３の観点からすると、熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に対して、情報の記録及び消去を行う情報記録消去装置であって、前記感熱記録媒体を加熱して、前記感熱記録媒体に記録された情報の消去を行う請求項７に記載の消去装置と；前記消去装置により情報が消去された前記感熱記録媒体に、情報の記録を行う記録装置と；を備える情報記録消去装置である。
【００１３】
これによれば、消去装置では、本発明の加熱デバイスを用いて、感熱記録媒体に記録された情報の消去が行われる。したがって、記録された情報をむらなく消去することが可能となる。また、記録装置では、感熱記録媒体への情報の記録が、むらなく情報が消去された感熱記録媒体に対して行われるので、精度よく情報の記録を行なうことが可能となる。
【００１４】
本発明は第４の観点からすると、リボンの一側の面に塗布されたコート材を物体に転写する転写装置であって、前記リボンの他側を加熱して、前記コート材を前記物体に転写する請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；前記物体を、前記インクリボンに押圧しつつ、前記加熱デバイスに対して相対移動するプラテンローラと；を備える転写装置である。
【００１５】
これによれば、リボンを均一に加熱することができるので、リボンに塗布された、例えば熱転写インクやオーバーコート層などのコート材をむらなく物体に転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタ１０の概略構成を示す図である。
【図２】記録カード７０を示す図である。
【図３】記録カード７０の感熱特性を示す図である。
【図４】加熱デバイス１００の展開斜視図である。
【図５】発熱部材１０３を示す図である。
【図６】加熱デバイス１００を用いた転写装置２００を示す図である。
【図７】記録媒体に対する消去を行なう際の加熱温度を説明するための図である。
【図８】加熱デバイス１００各部の温度変動の範囲を説明するための図である。
【図９】加熱デバイス１００各部の温度変動のシミュレーション結果を示す図（その１）である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の厚みに依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その１、その２）である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の厚みに依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その３、その４）である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の厚みに依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その５、その６）である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の厚みに依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その７、その８）である。
【図１４】加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の厚みに依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その９）である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の熱伝導率に依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その１、その２）である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の熱伝導率に依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その３、その４）である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の熱伝導率に依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その５、その６）である。
【図１８】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の熱伝導率に依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その７、その８）である。
【図１９】加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の熱伝導率に依存する温度変動のシミュレーション結果を示す図（その９）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１には一実施形態に係るプリンタ１０の概略構成が示されている。このプリンタ１０は、一例として記録カード７０に対して、情報の消去及び記録を行うことが可能なサーマルプリンタである。図１に示されるように、プリンタ１０は、消去装置３０、記録装置５０、リフター４０、給紙カセット２１、昇降機構２４、紙送りローラ２３、排紙トレイ６０、及び上記各部を収容する筐体１０ａなどを備えている。
【００１８】
前記記録カード７０は、図２の平面図に示されるように、長手方向をＸ軸方向とするカードである。この記録カード７０は、ベースとなる基材と該基材の上面（＋Ｚ側の面）に貼り合わされた記録材を含んで構成されている。
【００１９】
前記記録材は、サーマルヘッドでの消色及び発色が可能な可逆性感熱記録媒体であり、加熱温度及び加熱後の冷却速度の相違により相対的に発色した状態を形成し得るものである。図３は、この記録材の発色濃度と温度との関係（温度特性）を示した図である。図３に示されるように、例えば始めの消色状態Ａにある感熱記録媒体を昇温していくと、グラフ中の実線で示されるように温度Ｔ１近傍で発色が起こり始め温度Ｔ１に達すると感熱記録媒体は発色状態Ｂとなる。この発色状態Ｂから急冷すると、グラフ中の実線で示されるように常温においても発色状態Ｃを維持する。また、発色状態Ｂから徐冷した場合には、グラフ中の破線に示されるように徐冷の過程で消色が起き、消色状態Ａに戻る。一方、発色状態Ｃから再度昇温するとグラフ中の一点鎖線で示されるようにＴ１よりも低い温度Ｔ２で消色が起きて、消色状態Ｅとなり、ここから降温すると消色状態Ａに戻る。従って、記録カード７０の上面をサーマルヘッド等で加熱することにより情報の消去を行い、また情報の記録を行うことが可能となっている。
【００２０】
図１に戻り、前記給紙カセット２１は上方が開放されるとともに、底壁に開口２１ａが設けられた箱状の部材であり、内部にはＺ軸方向に移動するトレイ２２を備えている。このトレイ２２には上述した記録カード７０が長手方向をＸ軸方向として積載されている。そして、給紙カセット２１が筐体１０ａに挿入されると、トレイ２２は、例えば−Ｘ側端及び＋Ｘ側端をそれぞれ中心としてＹ軸に平行な軸回りに起伏回動可能に設けられた１対の棒状部材２５Ａ,２５Ｂを備える昇降機構２４により、給紙カセット２１の開口２１ａを介して上方に付勢される。これにより、トレイ２２に積載された記録カード７０のうちの最も上にある記録カード７０が、支持部材２３ａに支持された紙送りローラ２３の下面に圧接され、紙送りローラ２３が回転することにより、記録カード７０が挿入口３０ａを介して消去ユニット３０の内部へ供給されるようになっている。
【００２１】
前記消去装置３０は、給紙カセット２１から順次送られてくる記録カード７０を、＋Ｘ方向へ搬送する搬送ローラ対３１、搬送ローラ対３１の＋Ｘ側に昇降可能に配置された消去ヘッドとしての加熱デバイス１００、該加熱デバイス１００の下方に配置されたプラテンローラ３３、加熱デバイス１００の＋Ｘ側に、可動部材３４ａを介して配置された可動ローラ３４を備えている。
【００２２】
図４は、加熱デバイス１００の分解斜視図である。図４に示されるように、前記加熱デバイス１００は、外部から電力が供給されることにより発熱する発熱部材１０３と、発熱部材１０３の上面側及び下面側に配置された蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２とを備えている。
【００２３】
前記発熱部材１０３は、長手方向をＹ軸方向とする面状発熱体であり、図５に示されるように、一例として厚さ数ミクロンのステンレス箔を打ち抜くか、又はエッチングすることにより形成された抵抗１０５と、抵抗１０５の上面側と下面側から貼り合わされた長手方向をＹ軸方向とする１組のポリイミドシート１０４とを有している。抵抗１０５は、＋Ｙ側端及び−Ｙ側端に１対の電極１０５ａが形成され、１対の電極間を抵抗本体がＸ軸方向に蛇行して形成されることにより、所定量の熱エネルギーを放出する面積（有効面積）が確保され、各部での幅が一定に形成されることで単位長さあたりの抵抗率が抵抗全体で均一となるように調整されている。そして、抵抗１０５の上面及び下面にポリイミドシート１０４がそれぞれ貼り付けられることで電気的に絶縁されている。
【００２４】
前記蓄熱部材１０１は、長手方向をＹ軸方向とする直方体状の部材である。この蓄熱部材１０１の素材としては、例えば熱伝導率の高い金属であるアルミニウムが用いられているが、例えば金、銀、銅、鉄などの熱伝導率の高い金属であれば特に限定されることはない。
【００２５】
前記加熱部材１０２は、長手方向をＹ軸方向とする直方体状の部材である。この加熱部材１０２は、＋Ｘ側及び−Ｘ側の側面にＹ軸に沿って溝１０２ａ，１０２ｂが形成され、下面は下方に凸で、Ｙ軸に平行な母線を有する湾曲面（以下、加熱面ともいう）となっている。加熱部材１０２も、蓄熱部材１０１と同様にアルミニウムを素材とし、その熱容量は、蓄熱部材１０１の熱容量とほぼ等しくなるように調整されている。なお、加熱部材１０２は、熱伝導率が高く、蓄熱部材１０１の熱容量とほぼ同じ熱容量を有していればよく、必ずしも加熱部材１０２と蓄熱部材１０１の素材が同じである必要はない。
【００２６】
上記のように構成された発熱部材１０３、蓄熱部材１０１、及び加熱部材１０２は、蓄熱部材１０１と加熱部材１０２とで発熱部材１０３を上下方向から挟んだ状態で、加熱部材１０２と蓄熱部材１０１とを相互に、例えばボルト等により固定することで一体化されている。なお、発熱部材１０３を蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２で挟む際に、発熱部材１０３の表裏面に、熱伝導率の高いグリス等の充填材を塗布してもよい。このようにすることで、発熱部材１０３と蓄熱部材１０１との間、及び発熱部材１０３と加熱部材１０２との間の熱的な接触抵抗を低減することが可能となる。
【００２７】
消去装置３０では、記録カード７０が送られてくると、該記録カード７０を搬送ローラ対３１を介して＋Ｘ方向へ移動させつつ、加熱デバイス１００の加熱面を、プラテンローラ３３により下方から支持された記録カード７０の上面に当接させる。そして、加熱デバイス１００の抵抗１０５に電極１０５ａを介して電力を供給することにより、記録カード７０の上面を図３におけるＴ２以上の温度まで加熱して、記録カード７０に記録された情報の消去を行う。
【００２８】
前記記録装置５０は消去装置３０の上方（＋Ｚ側）に配置され、不図示の支持部材により昇降可能に支持された記録ヘッド５２、記録ヘッド５２の下方に配置されたプラテンローラ５３、記録ヘッド５２の＋Ｘ側に配置され、リフター４０を介して搬送された記録カード７０を記録ヘッド５２とプラテンローラ５３との間に引き込む引き込みローラ５１、及び記録ヘッド５２の−Ｘ側に、上下方向に近接して配置された第１,第２排出ローラ５４,５５を備えている。
【００２９】
記録装置５０では、記録カード７０の−Ｘ側端が、記録ヘッド５２とプラテンローラ５３との間に引き込まれると、プラテンローラ５３により下方から支持される記録カード７０の上面に記録ヘッド５２を当接させた状態で、プラテンローラ５３により記録カード７０を−Ｘ方向へ送りながら、記録カード７０の上面をＴ１以上の温度に加熱することで情報の記録を行う。一方、引き込みローラ５１及び第１排出ローラ５４は、不図示の駆動機構により上下動可能な支持部材５１ａ,５４ａをそれぞれ介して配置されており、情報の記録中は記録カード７０に干渉しない位置に退避している。そして、情報の記録が完了すると、記録カード７０の上面に第１排出ローラ５４を当接することにより、記録カード７０を第１,第２排出ローラ５４,５５とで挟み、第２排出ローラ５５を回転させることで、記録カード７０を、筐体１０ａに形成された排出口５０ａを介して、排紙トレイ６０へ順次排出する。
【００３０】
前記リフター４０は、筐体１０ａの内部で、消去装置３０の＋Ｘ側に配置された昇降装置４１、該昇降装置４１にリンクバー４４Ａとリンクバー４４Ｂとをそれぞれ介して連結された搬送トレイ４２、及び搬送トレイ４２の−Ｘ側端部近傍に長手方向をＹ軸方向として配置された搬入出ローラ４７を備えている。
【００３１】
前記昇降装置４１は、筐体１０ａの底壁面に不図示の支持部材を介してＸ軸方向を長手方向として配置され、−Ｘ側端部から中央部にかけて形成された長手方向をＸ軸方向とする案内孔４１ａに沿って移動する移動軸４５Ａと、＋Ｘ側端部から中央部にかけて形成された長手方向をＸ軸方向とする案内孔４１ｂに沿って移動する移動軸４５Ｂとを有している。
【００３２】
前記リンクバー４４Ａは、上方に凸となるように湾曲した形状を有し、＋Ｘ側端が、搬送トレイ４２の＋Ｘ側端部上方に、Ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に取り付けられ、−Ｘ側端が昇降装置４１に設けられた移動軸４５Ａに、Ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に取り付けられている。また、前記リンクバー４４Ｂも、リンクバー４４Ａと同等の構成を有し、−Ｘ側端が、搬送トレイ４２の−Ｘ側端部上方に、Ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に取り付けられ、＋Ｘ側端が昇降装置４１に設けられた移動軸４５Ｂに、Ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に取り付けられている。
【００３３】
上記リフター４０では、昇降装置４１により移動軸４５Ａが−Ｘ方向に移動されるとともに、移動軸４５Ｂが＋Ｘ方向に移動されることで、搬送トレイ４２が下降し、図１に実線で示される位置に位置決めされ、昇降装置４１により移動軸４５Ａが＋Ｘ方向に移動されるとともに、移動軸４５Ｂが−Ｘ方向に移動されることで、搬送トレイ４２が上昇し、図１に仮想線で示される位置に位置決めされるようになっている。ここで、説明の便宜上、図１に実線で示される搬送トレイ４２が位置するところを搬入位置と定義し、図１に仮想線で示される搬送トレイ４２が位置するところを搬出位置と定義する。
【００３４】
次に、上述のように構成されたプリンタ１０の動作について説明する。前提として、給紙カセット２１には予め複数枚の記録カード７０が収容され、トレイ２２は昇降機構２４により上方に付勢されているものとする。また、搬送トレイ４２は図１に実線で示される位置に位置決めされ、プリンタ１０の各部は不図示の制御装置により統括的に制御されるものとする。
【００３５】
《給紙工程》
制御装置は、ユーザや上位装置から運転指令があると、紙送りローラ２３を回転させ、給紙カセット２１に収容された記録カード７０を＋Ｘ方向へ送ることで、記録カード７０を、挿入口３０ａを介して、消去装置３０の搬送ローラ対３１の１対の搬送ローラ間へ搬送する。
【００３６】
《消去工程》
消去装置３０に記録カード７０が搬送されると、制御装置は、記録カード７０を搬送ローラ対３１及びプラテンローラ３３により＋Ｘ方向へ移動しつつ、加熱デバイス１００により記録カード７０の上面を加熱して、記録カード７０に記録された情報の消去を行う。
【００３７】
《リフターへの搬入工程》
記録カード７０が＋Ｘ方向に移動し、その＋Ｘ側端部が搬送トレイ４２に設けられた搬入出ローラ４７の上方を通過すると、制御装置は、可動部材３４ａを回動させて可動ローラ３４を記録カード７０の上面に当接させ、可動ローラ３４と搬入出ローラ４７とを協働して、記録カード７０を搬送トレイ４２へ搬入する。
【００３８】
《リフトアップ工程》
搬送トレイ４２に記録カード７０が搬入されると、制御装置は、昇降装置４１を駆動して搬送トレイ４２の上昇を開始する。本実施形態に係るプリンタ１０では、搬送トレイ４２が搬入位置からの移動を開始して、搬出位置に達するまでに要する時間は約１〜２秒程度に設定されている。
【００３９】
《リフターからの搬出工程》
主制御装置は、搬送トレイ４２が搬出位置に位置決めされると、支持部材５１ａを駆動して引き込みローラ５１を記録カード７０の上面に当接させる。そして、引き込みローラ５１及び搬入出ローラ４７を協働して、記録カード７０の−Ｘ側端を記録ヘッド５２とプラテンローラ５３との間へ搬送する。
【００４０】
《記録工程》
記録カード７０が−Ｘ方向へ移動して、記録カード７０の記録開始位置が記録ヘッド５２の直下にくると、制御装置は、記録ヘッド５２を下降させて、記録カード７０を記録ヘッド５２とプラテンローラ５３で挟持するとともに、支持部材５１ａ,５４ａを上方へ駆動することにより、引き込みローラ５１及び第１排出ローラ５４を記録カード７０に干渉しない位置まで退避させる。そして、記録カード７０をプラテンローラ５３のみにより記録ヘッド５２に対して相対移動させて、記録カード７０へ情報の記録を開始する。また、これと並行して、制御装置は、記録カード７０に対する印刷が開始されると、搬送トレイ４２を搬入位置まで移動させて待機させる。
【００４１】
《排紙工程》
そして、情報の記録が完了した記録カード７０は、第１排出ローラ５４及び第２排出ローラ５５により排出口５０ａを介して排紙され、順次排紙トレイ６０へスタックされる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る加熱デバイス１００により記録カード７０を加熱する際には、まず発熱部材１０３からの熱が加熱部材１０２に伝導される。本実施形態では、加熱部材１０２を熱伝導率の高いアルニウムから構成しているため、加熱部材１０２の加熱面の温度分布は、抵抗１０５の形状及び熱分布にかかわらず均一化される。そして、記録カード７０は、この加熱面から熱エネルギーを受けることにより加熱される。したがって、本実施形態に係る加熱デバイス１００では、記録カード７０の記録面をむらなく均一に加熱することができ、精度よく情報の消去を行うことが可能となる。
【００４３】
図７は、記録カード７０の消去特性を示す図である。この消去特性は、記録カード７０を加熱デバイス１００に対して速度１５０ｍｍ／ｓで相対的に移動した時に、消去されずに残った情報の比率の温度依存性を示すものである。一例として、このような特性の記録カード７０に対する情報の消去を行う場合には、図７に示されるように、記録カード７０の記録面の記録残存率が最も小さくなる４０３Ｋ〜４５３Ｋまで記録カード７０を昇温させる必要がある。
【００４４】
例えば、図８には、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に記録カード７０に対する情報の消去を行い、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間を加熱デバイス１００の予熱期間とし、以降連続して記録カード７０の消去を行った場合の加熱部材１０２の温度変化が示されている。加熱デバイス１００では、この図８に示される例のように、加熱部材１０２の温度が消去時に記録カード７０に熱量を奪われるために下降して、加熱部材１０２の最低温度が４０３ｋ以下の温度になると、記録カード７０に対して４０３ｋ以下の加熱部分が良好に情報の消去を行うことができなくなる。したがって、本実施形態にかかる加熱デバイス１００において、所定のインターバルを挟みながら、記録カード７０に対して連続的に情報の消去を行うには、加熱デバイス１００の加熱部材１０２の温度が常時４０３Ｋ〜４５３Ｋの範囲にあることが必要になる。
【００４５】
図９は、本実施形態にかかる加熱デバイス１００を用いて、記録カード７０の情報の消去を行ったときの、加熱デバイス１００各部の温度変化を示す図であり、曲線Ｓ１は加熱部材１０２の温度変化を示し、曲線Ｓ２は発熱部材１０３の温度変化を示し、曲線Ｓ３は蓄熱部材１０１の温度変化を示している。
【００４６】
なお、このときの蓄熱部材１０１、発熱部材１０３、及び加熱部材１０２のサイズは次表１に示される通りであり、記録カード７０のＸ軸方向の大きさは３００ｍｍ（Ａ４長を想定）であるものとした。また、記録カード７０の加熱デバイス１００に対する相対移動速度は１５０ｍｍ／ｓであり、加熱デバイス１００に対しては約７秒おきに記録カード７０が供給されるものとした。また、発熱部材１０３に対する投入電力は７１Ｗとした。
【００４７】
【表１】
2010284974.tif 000003
【００４８】
図９に示されるように、本実施形態にかかる加熱デバイス１００では、記録カード７０に対する消去によっても、加熱部材１０２の温度は常時４２５ｋ以上（４０３ｋ以上）に維持されるため、記録カード７０に対する情報の消去を連続的に行うことが可能であることがわかる。
【００４９】
また、図９に示されるように、本実施形態にかかる加熱デバイス１００では、蓄熱部材１０１の温度変化は、加熱部材１０２の温度変化１０２に比較して小さくなっている。そこで、加熱デバイス１００の蓄熱部材１０１と加熱部材１０２との厚みに依存する温度変動のシミュレーションを行った。
【００５０】
図１０（Ａ）〜図１２（Ｂ）は、加熱部材１０２の厚さを６．２８ｍｍを基準として、それぞれ０．５倍、０．２５倍、０．１倍、０．０５倍、０．０１倍、１０倍に設定し、この加熱部材１０２を備える加熱デバイス１００で、記録カード７０の情報の消去を行ったときの、加熱デバイス１００各部の温度変化のシミュレーション結果である。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、蓄熱部材１０１の厚さを５．５０ｍｍを基準として、それぞれ１０倍及び０．１倍に設定し、この加熱部材１０２を備える加熱デバイス１００で記録カード７０の情報の消去を行ったときの、加熱デバイス１００各部の温度変化を示すシミュレーション結果である。なお、同様に曲線Ｓ１は加熱部材１０２の温度変化を示し、曲線Ｓ２は発熱部材１０３の温度変化を示し、曲線Ｓ３は蓄熱部材１０１の温度変化を示している。また、図１４は、蓄熱部材１０１と加熱部材１０２とに仮想材料を用い、加熱部材１０２の厚みを０．１倍にしたときの温度変化のシミュレーション結果である。
【００５１】
図１０（Ａ）〜図１２（Ｂ）からは、消去処理が開始されてから２秒後の加熱部材１０２の温度が、次表２に示されるように、加熱部材１０２の厚みに依存して低下していることがわかる。一方、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）からは、蓄熱部材１０１の厚みを大きく変えても２秒後の加熱部材１０２の温度はほぼ等しく（４２５Ｋ）なっていることがわかる。
【００５２】
【表２】
2010284974.tif 000004
【００５３】
すなわち、加熱デバイス１００の温度変動は、蓄熱部材１０１よりも加熱部材１０２の厚みに寄与するところが大きく、蓄熱部材１０１の厚みによる影響はほとんどない。このため、蓄熱部材１０１は、発熱部材１０３の上面からの熱を奪うことで、発熱部材１０３の焼損を回避することに寄与していることがわかる。また、本実施形態では、加熱部材１０２の厚みは、０．０６ｍｍ以上であり、外部環境の温度変動等を考慮すると、好ましくは０．３ｍｍ以上であり、更に好ましくは０．６ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５４】
また、本実施形態に係る加熱デバイス１００では、抵抗１０５の形状及び熱分布にかかわらず記録カード７０の記録面をむらなく均一に加熱することができるため、加熱有効範囲の温度分布が均一な高価な抵抗のみならず、汎用の抵抗及び安価な抵抗を用いることができる。したがって、装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態に係る加熱デバイス１００では、発熱部材１０３の上面に接触するように、加熱部材１０２と同等の熱容量をもつ蓄熱部材１０１が設けられている。したがって、プリンタ１０の立ち上げ時などに発熱部材１０３に大電力を投入して、加熱部材１０２を２５℃程度の室温から例えば７０℃程度の待機温度まで急速に昇温したとしても、発熱部材１０３の上面と下面からはほぼ等量の熱が放出されるので、発熱部材１０３の過熱による損傷を回避することが可能となる。
【００５６】
また、蓄熱部材１０１は、記録カード７０の加熱時に加熱部材１０２から放出された熱量を適宜補償するので、加熱部材１０２により連続的に記録カード７０の加熱を行ったときの加熱面の温度変動を低減することが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る加熱デバイス１００では、熱容量及び熱伝導率が大きい蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２を備えているため、記録カード７０を連続的に加熱する場合にも加熱面の温度変動が小さく抑えられ、全体としての投入電力量を少なくすることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態に係る消去装置３０では、加熱デバイス１００を用いて、記録カード７０に記録された情報の消去が行われる。したがって、記録カード７０を均一に加熱することができ、記録された情報をむらなく消去することが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態に係るプリンタ１０では、消去装置３０で、加熱デバイス１００を用いて、記録カード７０に記録された情報の消去が行われる。したがって、記録された情報をむらなく消去することが可能となる。また、記録装置５０では、情報の記録が、むらなく情報が消去された記録カード７０に対して行われるので、精度よく情報の記録をすることが可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態では、プリンタ１０で記録カード７０に対して情報の消去等を行う場合について説明したが、これに限らず、感熱性の記録用紙であれば情報の消去及び記録が可能である。
【００６１】
また、図３に示される記録カード７０の感熱特性は一例であり、これ以外の感熱特性を有していてもよい。その場合には、消去装置３０や記録装置５０での加熱温度を適切に設定することで対応することが可能となる。
【００６２】
なお、本実施形態では、蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の素材としてアルミニウムを用いたが、これに限らず、熱伝導率（＝λ）の高い銅などの金属素材を用いてもよい。
【００６３】
図１５（Ａ）〜図１９（Ｂ）は、蓄熱部材１０１と加熱部材１０２の素材が、熱伝導率３９６Ｗ／（ｍ・℃）の銅、熱伝導率２３７Ｗ／（ｍ・℃）のアルミ、熱伝導率１２０Ｗ／（ｍ・℃）のアルミ、熱伝導率８０Ｗ／（ｍ・℃）の鉄、熱伝導率５２Ｗ／（ｍ・℃）の軟銅、熱伝導率３３Ｗ／（ｍ・℃）のアルミナ、熱伝導率１０Ｗ／（ｍ・℃）の仮想材料、熱伝導率１Ｗ／（ｍ・℃）の仮想材料、熱伝導率０．１８Ｗ／（ｍ・℃）の樹脂であるときの加熱デバイス１００で、記録カード７０の情報の消去を行ったときの、加熱デバイス１００各部の温度変化を示すシュミレーション結果である。図１５（Ａ）〜図１９（Ｂ）からは、消去処理が開始されてから２秒後の加熱部材１０２の温度が次表３に示されるように、熱伝導率に依存して変化することがわかる。
【００６４】
【表３】
2010284974.tif 000005
【００６５】
表３からは、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・℃）以上の場合に、２秒後の温度が４０３Ｋ以上となるため、本実施形態にかかる加熱デバイス１００においては、蓄熱部材１０１及び加熱部材１０２の素材として、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・℃）以上の素材を用いることができる。また、外部環境の温度変動等を考慮すると、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・℃）以上の素材を用いることが望ましい。具体的な素材としては、上述したアルミナ、軟鋼の他に、熱伝導率が２０００Ｗ／（ｍ・℃）のダイヤモンド等が考えられる。
【００６６】
また、記録対象となる記録媒体が硬質である場合などには、加熱面に例えばニッケルめっき等を施して、耐摩耗性を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、発熱部材１０３として面状発熱体を用いたが、これに限らず、例えば、表面に酸化膜等の絶縁膜が形成された抵抗を加熱部材１０２の中に鋳込んで一体的に形成してもよい。
【００６８】
また、本実施形態に係るプリンタ１０では、加熱デバイス１００を消去ヘッドとして用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、感熱性を有する感熱媒体を均一に加熱するのに好適である。一例として図６には、インクリボン２０７に塗布されたインクを記録媒体７０’に転写する転写装置２００が示されている。この転写装置２００では、プラテンローラ２０５により加熱デバイス１００に対して記録媒体７０’が相対移動され、供給リボンコア２０１に巻回されたインクリボン２０７は、１対の補助ローラ２０３,２０４、ガイドローラ２０６及び巻き取りリボンコア２０２が協働することにより、記録媒体７０’の上面に供給される。そして、記録媒体７０’の上面に供給されたインクリボン２０７の上面が加熱デバイス１００により加熱されることで、インクリボン２０７の下面に塗布されたインクが、記録媒体７０’の上面に転写される。このように、本発明の加熱デバイス１００は、感熱記録媒体の消去を行う場合だけでなく、インク等を記録媒体に転写する転写装置や、ラミネータ等にも応用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上説明したように、本発明の加熱デバイスは、感熱媒体の加熱に適している。また、本発明の消去装置は、熱可逆性を有する感熱記録媒体に記録された情報を消去するのに適している。また、本発明の情報記録消去装置は、熱可逆性を有する感熱記録媒体に対する情報の記録及び消去に適している。また、本発明の転写装置は、物体にコート材を熱転写するのに適している。
【符号の説明】
【００７０】
１０…プリンタ、１０ａ…筐体、２１…給紙カセット、２１ａ…開口、２２…トレイ、２４…昇降機構、２５Ａ,２５Ｂ…棒状部材、２３…紙送りローラ、２３ａ…支持部材、３０…消去装置、３１…搬送ローラ対、３３…プラテンローラ、３４…可動ローラ、３４ａ…可動部材、４０…リフター、４１…昇降装置、４１ａ,４１ｂ…案内孔、４２…搬送トレイ、４４Ａ,４４Ｂ…リンクバー、４５Ａ,４５Ｂ…移動軸、４７…搬入出ローラ、５０…記録装置、５１…引き込みローラ、５１ａ…支持部材、５２…記録ヘッド、５３…プラテンローラ、５４…第１排出ローラ、５４ａ…支持部材、５５…第２排出ローラ、６０…排紙トレイ、７０…記録カード、１００…加熱デバイス、１０１…蓄熱部材、１０２…加熱部材、１０２ａ,１０２ｂ…溝、１０３…発熱部材、１０４…ポリイミドシート、１０５…抵抗、１０５ａ…電極、２００…転写装置、２０１…供給リボンコア、２０２…巻取りリボンコア、２０３,２０４…補助ローラ、２０５…プラテンローラ、２０６…ガイドローラ、２０７…インクリボン。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２００３−３１７８９９号公報
【図１】
2010284974.tif 000006
【図２】
2010284974.tif 000007
【図３】
2010284974.tif 000008
【図４】
2010284974.tif 000009
【図５】
2010284974.tif 000010
【図６】
2010284974.tif 000011
【図７】
2010284974.tif 000012
【図８】
2010284974.tif 000013
【図９】
2010284974.tif 000014
【図１０】
2010284974.tif 000015
【図１１】
2010284974.tif 000016
【図１２】
2010284974.tif 000017
【図１３】
2010284974.tif 000018
【図１４】
2010284974.tif 000019
【図１５】
2010284974.tif 000020
【図１６】
2010284974.tif 000021
【図１７】
2010284974.tif 000022
【図１８】
2010284974.tif 000023
【図１９】
2010284974.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月25日(2010.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、第１の観点からすると、電気エネルギーが変換された熱エネルギーを用いて、感熱媒体を加熱する加熱デバイスであって、表面が電気的絶縁体に被覆された、前記電気エネルギーを前記熱エネルギーに変換する発熱体と；前記発熱体の一側に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを均一に伝導させる加熱部材と；前記発熱体の他側に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱部材と；を備え、前記発熱体は、ステンレス箔を打ち抜くか、又はエッチングすることにより形成された抵抗を有する加熱デバイスである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーが変換された熱エネルギーを用いて、感熱媒体を加熱する加熱デバイスであって、
表面が電気的絶縁体に被覆された、前記電気エネルギーを前記熱エネルギーに変換する発熱体と；
前記発熱体の一側に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを均一に伝導させる加熱部材と；
前記発熱体の他側に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱部材と；を備え、
前記発熱体は、ステンレス箔を打ち抜くか、又はエッチングすることにより形成された抵抗を有する加熱デバイス。
【請求項２】
前記発熱体は面状発熱体であり、前記加熱部材は前記発熱体の一側の面に接触して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱デバイス。
【請求項３】
前記発熱体の一側の面の温度分布は、不均一であることを特徴とする請求項２に記載の加熱デバイス。
【請求項４】
前記発熱体の他側の面に接触して配置され、前記発熱体からの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱部材を更に備える請求項２又は３に記載の加熱デバイス。
【請求項５】
前記蓄熱部材は、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・℃）以上で２０００Ｗ／（ｍ・℃）以下であることを特徴とする請求項４に記載の加熱デバイス。
【請求項６】
前記加熱部材と前記蓄熱部材とは、熱容量及び熱伝導率のうちのいずれかが同一であることを特徴とする請求項４又は５に記載の加熱デバイス。
【請求項７】
前記加熱部材の前記面状発熱体に接触する面の面積は、前記面状発熱体の前記一側の面の有効発熱面積の１倍以上で４倍以下であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の加熱デバイス。
【請求項８】
前記加熱部材の前記感熱媒体に対向する面には、保護層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱デバイス。
【請求項９】
熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に記録された情報を消去する消去装置であって、
前記感熱記録媒体を加熱して、前記情報を消去する請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；
前記加熱デバイスに対して前記感熱記録媒体を相対移動させるプラテンローラと；を備える消去装置。
【請求項１０】
熱可逆的に発色及び消色する感熱記録媒体に対して、情報の記録及び消去を行う情報記録消去装置であって、
前記感熱記録媒体を加熱して、前記感熱記録媒体に記録された情報の消去を行う請求項９に記載の消去装置と；
前記消去装置により情報が消去された前記感熱記録媒体に、情報の記録を行う記録装置と；を備える情報記録消去装置。
【請求項１１】
リボンの一側の面に塗布されたコート材を物体に転写する転写装置であって、
前記リボンの他側を加熱して、前記コート材を前記物体に転写する請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱デバイスと；
前記物体を、前記インクリボンに押圧しつつ、前記加熱デバイスに対して相対移動するプラテンローラと；を備える転写装置。